اچ پی ام سی 6 | HPMC E6

HPMC یا هیدروکسی پروپیل متیل سلولز چیست و چه کاربردی دارد؟

HPMC یا هیدروکسی پروپیل متیل سلولز (Hydroxypropyl Methyl Cellulose) یک پلیمر سنتزی است که از سلولز به‌ دست می‌آید و به‌ طور گسترده‌ای در صنایع مختلف به‌ کار می‌رود. این ترکیب به دلیل ویژگی‌های خاصی که دارد، مانند قابلیت حل شدن در آب و خواص ژل‌ دهی و غلظت دهندگی، مورد توجه قرار گرفته است. در ادامه به تفصیل در مورد این ماده شرح می دهیم.

خرید HPMC

شرکت نماشیمی تجارت با برند نماشیمی، وارد کننده و تامین کننده انواع مواد شیمیایی، واردات HPMC را به صورت گسترده ای انجام داده و شما می توانید برای خرید اچ پی ام سی 6 و اچ پی ام سی 15 با کارشناسان نماشیمی تماس بگیرید. شماره تماس شرکت نماشیمی تجارت 91690789 – 021 می باشد.

تاریخچه پیدایش HPMC

پیشینه سلولز

هیدروکسی پروپیل متیل سلولز از سلولز طبیعی به‌ دست می‌آید که ماده‌ای است که در دیواره‌های سلولی گیاهان یافت می‌شود. سلولز از دیرباز به‌ عنوان ماده‌ای کاربردی در صنعت کاغذ سازی، منسوجات و سایر صنایع مورد استفاده قرار گرفته است.

ظهور پلیمرهای اصلاح‌شده

در اوایل قرن بیستم، محققان شروع به اصلاح شیمیایی سلولز کردند تا ویژگی‌های آن را تغییر دهند و کاربردهای جدیدی برای آن پیدا کنند. در این دوره، اصلاحاتی مانند استیلاسیون و اترنشن انجام شد.

پیدایش هیدروکسی پروپیل متیل سلولز

توسعه هیدروکسی پروپیل متیل سلولز به‌ طور رسمی به دهه ۱۹۲۰ برمی‌گردد. در این دوره، شیمی‌ دانان تلاش کردند تا ترکیبات جدیدی از سلولز تولید کنند که بتوانند در صنایع مختلف مورد استفاده قرار گیرند. یکی از اولین تولید کنندگان این ماده در آلمان بود، جایی که محققان توانستند با اضافه کردن گروه‌های متیل و پروپیل به زنجیره‌های سلولز، ماده‌ای با ویژگی‌های جدید تولید کنند.

توسعه و تجاری‌سازی

پس از آن به‌ طور گسترده‌ تری وارد بازار شد و به‌ عنوان یک افزودنی در صنایع مختلف مورد استفاده قرار گرفت. در این زمان، ویژگی‌های خاص آن مانند توانایی حل شدن در آب و خواص ژل‌ دهی بیشتر مورد توجه قرار گرفت. در ایالات متحده، شرکت‌هایی مانند Dow Chemical و Rohm and Haas به تولید و تجاری‌سازی هیدروکسی پروپیل متیل سلولز پرداختند و این ماده به‌ طور گسترده در صنایع داروسازی، غذایی و ساختمانی به‌ کار رفت.

روش های تولید HPMC

روش‌های تولید HPMC به چندین مرحله مختلف تقسیم می‌شود که شامل تغییر شیمیایی سلولز و فرآیندهای تصفیه و خشک کردن است. در اینجا توضیحاتی جامع درباره روش‌های تولید آن آورده شده است:

پیش‌ پردازش سلولز

سلولز خام معمولاً از منابع گیاهی مانند چوب، پنبه، و دیگر مواد گیاهی استخراج می‌شود. این سلولز باید به‌ صورت اولیه تصفیه شود تا ناخالصی‌ها و مواد غیر ضروری حذف شوند. سلولز خام سپس خرد شده و شسته می‌شود تا از چربی‌ها، پروتئین‌ها و دیگر آلودگی‌ها پاک شود. این فرآیند به‌ طور معمول شامل استفاده از مواد قلیایی و اسیدی برای تمیز کردن سلولز است.

تبدیل سلولز به مشتقات اتر

سلولز تصفیه‌ شده به‌ وسیله‌ی یک فرآیند شیمیایی خاص به‌نام اترنشن به مشتقات اتر تبدیل می‌شود. در این مرحله، گروه‌های متیل و پروپیل به زنجیره‌های سلولز اضافه می‌شوند. این کار با استفاده از واکنش‌های شیمیایی با ترکیباتی مانند کلرومتان و پروپیلن اکسید انجام می‌شود.

مراحل واکنش

خنثی‌سازی و متیلاسیون

سلولز با استفاده از یک قلیای قوی مانند هیدروکسید سدیم خنثی می‌شود تا گروه‌های هیدروکسیل آزاد شود. سپس، گروه‌های متیل به این گروه‌های هیدروکسیل اضافه می‌شود.

پروپیل‌دار کردن

در مرحله بعد، گروه‌های پروپیل به زنجیره‌های سلولز اضافه می‌شود تا ویژگی‌های مطلوب این ماده به‌ دست آید.

فرآیند تجزیه و تصفیه

محصول به‌ دست آمده باید تصفیه شود تا از ناخالصی‌ها و مواد زائد پاک شود. این کار معمولاً با استفاده از فرآیندهای شیمیایی و فیزیکی مانند فیلتر کردن و شستشو انجام می‌شود. در این مرحله، مواد شیمیایی اضافی خنثی می‌شود تا محصول نهایی خالص‌تر و امن‌تر باشد.

خشک کردن و آسیاب کردن

محصول تصفیه‌ شده به‌ صورت پودر خشک می‌شود. این کار معمولاً با استفاده از خشک‌ کن‌های صنعتی انجام می‌شود که دما و زمان خشک کردن به دقت کنترل می‌شود تا ویژگی‌های مطلوب حفظ شود. پس از خشک شدن، ماده به‌ طور دقیق آسیاب می‌شود تا به پودر با دانه‌ بندی یکنواخت تبدیل شود. این پودر آماده برای استفاده در صنایع مختلف است.

بسته‌بندی و انبارداری

پودر آن در بسته‌ بندی‌های مناسب برای جلوگیری از رطوبت و آلودگی‌ها بسته‌ بندی می‌شود. بسته‌ بندی باید به‌گونه‌ای باشد که کیفیت محصول را در طول زمان حفظ کند. همچنین این ماده باید در شرایط مناسب ذخیره شود، معمولاً در مکان‌های خشک و خنک تا از تغییرات کیفی جلوگیری شود.

ویژگی های فیزیکی و شیمیایی HPMC

ویژگی‌های فیزیکی و شیمیایی HPMC شامل خصوصیات مختلفی است که در کاربردهای مختلف این ماده اهمیت دارد. این ماده به طور معمول سفید رنگ بود و در آب سرد حل می شود اما در دماهای بالا حل نمی شود. باقی ویژگی های فیزیکی و شیمیایی این ماده را در جدول زیر ملاحظه می فرمایید.

گریدهای تولیدی HPMC

HPMC در گریدهای مختلفی تولید می‌شود که هر کدام ویژگی‌ها و کاربردهای خاص خود را دارند. این گریدها معمولاً بر اساس ویژگی‌هایی مانند ویسکوزیته، درجه پروپیل شدن، و نوع کاربرد تعیین می‌شوند. در اینجا به تفصیل به گریدهای مختلف و ویژگی‌های آن‌ها پرداخته می‌شود.

بر اساس ویسکوزیته

ویسکوزیته هیدروکسی پروپیل متیل سلولز معمولاً به دو دسته اصلی تقسیم می‌شود:

گریدهای با ویسکوزیته پایین

این گریدها معمولاً دارای ویسکوزیته پایین‌ تری هستند و به راحتی در آب حل می‌شوند. مناسب برای کاربردهایی هستند که نیاز به ویسکوزیته پایین و رقیق دارند. معمولاً در محصولات آرایشی، مواد شوینده، و افزودنی‌های غذایی با غلظت پایین استفاده می‌شود.

گریدهای با ویسکوزیته بالا

این گریدها دارای ویسکوزیته بالاتری هستند و معمولاً برای ایجاد ژل‌ها و محلول‌های غلیظ‌ تر به‌کار می‌روند. در صنعت داروسازی برای فرموله کردن قرص‌ها، در صنعت ساختمانی برای ملات‌های غلیظ، و در سایر کاربردهایی که نیاز به غلظت بالاتر است، استفاده می‌شود.

بر اساس درجه پروپیل شدن

هیدروکسی پروپیل متیل سلولز به‌ طور کلی با درجات مختلف پروپیل شدن تولید می‌شود که بر خصوصیات فیزیکی و شیمیایی آن تأثیر می‌گذارد:

گریدهای با درجه پروپیل شدن پایین

دارای درصد پایین‌ تری از گروه‌های پروپیل هستند. این ویژگی به‌ طور معمول باعث می‌شود که ماده قابلیت حل شدن بیشتری در آب سرد داشته باشد و ویسکوزیته کمتری ایجاد کند. مناسب برای استفاده در صنایع غذایی و آرایشی که نیاز به حل شدن سریع و ایجاد قوام پایین‌تر دارند.

گریدهای با درجه پروپیل شدن بالا:

دارای درصد بالاتری از گروه‌های پروپیل هستند و به‌ طور معمول ویسکوزیته بیشتری تولید می‌کنند. این ویژگی‌ها می‌تواند بر پایداری حرارتی و خواص ژل شدن ماده تاثیر بگذارد. مناسب برای استفاده در فرمولاسیون‌های دارویی، صنعت ساختمانی، و محصولات با نیاز به ویسکوزیته بالاتر و پایدارتر.

کاربرد HPMC در صنایع مختلف

HPMC به دلیل ویژگی‌های خاص خود در صنایع مختلف کاربردهای گسترده‌ای دارد. در اینجا به تفصیل درباره کاربردهای مختلف این ماده توضیح داده می‌شود:

صنعت داروسازی

به‌ عنوان یک ماده بایندر (چسباننده) و تنظیم‌ کننده زمان آزاد سازی داروها در قرص‌ها و کپسول‌ها استفاده می‌شود. این ماده به ایجاد ساختار محکم و پایدار در قرص‌ها کمک می‌کند و سرعت حل شدن دارو را تنظیم می‌کند. همچنین در فرمولاسیون‌های دارویی مایع و ژل به‌عنوان غلظت‌ دهنده و تثبیت‌ کننده استفاده می‌شود. این ویژگی‌ها باعث بهبود خصوصیات روان‌کننده و قابل استفاده بودن محصولات می‌شود.

صنعت غذایی

به‌ عنوان یک افزودنی غذایی (E464) برای بهبود قوام و ثبات محصولات غذایی استفاده می‌شود. این ماده در نان، شیرینی‌ها، و سایر محصولات غذایی برای ایجاد بافت مطلوب و حفظ رطوبت به‌کار می‌رود. همچنین در برخی محصولات غذایی، به‌عنوان جایگزین چربی‌ها و روغن‌ها برای کاهش محتوای چربی و بهبود بافت و نگهداری محصول استفاده می‌شود.

صنعت ساختمانی

به‌ عنوان یک ماده افزودنی در ملات‌های ساختمانی برای بهبود قابلیت کارپذیری و چسبندگی استفاده می‌شود. این ماده به افزایش زمان کارکرد ملات و جلوگیری از خشک شدن سریع آن کمک می‌کند. همچنین در تولید پوشش‌های دیواری و گچ‌های مخصوص، به‌عنوان اصلاح‌ کننده‌های ویسکوزیته و چسبندگی استفاده می‌شود.

صنعت آرایشی و بهداشتی

به‌ عنوان غلظت‌ دهنده و تثبیت‌ کننده در محصولات آرایشی مانند کرم‌ها، لوسیون‌ها، و ژل‌ها استفاده می‌شود. این ماده به بهبود بافت و پایداری محصولات کمک می‌کند. در تولید محصولات بهداشتی مانند شامپوها و صابون‌ها، به‌ عنوان ماده‌ای برای تنظیم ویسکوزیته و بهبود پایداری استفاده می‌شود.

صنعت کاغذ سازی

در تولید کاغذهای خاص و کاغذهایی با ویژگی‌های منحصر به‌فرد مانند مقاومت در برابر آب و چربی به‌کار می‌رود.

صنعت چسب‌ها و پوشش‌ها

در تولید چسب‌های صنعتی، به‌ عنوان ماده‌ای برای تنظیم ویسکوزیته و بهبود خواص چسبندگی استفاده می‌شود. همچنین در فرمولاسیون پوشش‌های سطحی برای بهبود کیفیت و دوام پوشش‌ها به‌کار می‌رود.

صنعت نساجی

در صنعت نساجی، به‌ عنوان اصلاح‌ کننده بافت و کنترل‌ کننده ویژگی‌های مکانیکی و نرمی پارچه‌ها استفاده می‌شود.

کاربرد HPMC در صنعت شوینده ها

HPMC در صنعت مواد شوینده به‌ طور گسترده‌ای مورد استفاده قرار می‌گیرد. ویژگی‌های خاص این ماده باعث می‌شود که در فرمولاسیون مواد شوینده عملکرد بهتری داشته باشد. در اینجا به توضیحات کامل در مورد کاربرد آن در مواد شوینده پرداخته می‌شود.

غلظت‌ دهنده

به‌ عنوان یک غلظت‌ دهنده مؤثر در فرمولاسیون مواد شوینده عمل می‌کند. این ماده با افزایش ویسکوزیته محصولات شوینده، به ایجاد بافت و قوام مطلوب در مایعات کمک می‌کند. این ویژگی به بهبود کاربرد و پخش یکنواخت مواد شوینده در سطح کمک می‌کند.همچنین به‌عنوان غلظت‌دهنده، پایداری محصول شوینده را افزایش می‌دهد و از جداسازی مواد در طول زمان جلوگیری می‌کند.

پایدار کننده کف

در مواد شوینده کف‌ زا، به‌ عنوان پایدارکننده کف عمل می‌کند. این ماده به افزایش دوام و پایداری کف کمک می‌کند و باعث می‌شود که کف به‌ مدت طولانی‌تری در حین استفاده باقی بماند.همچنین در محصولات شوینده‌ای که نیاز به کنترل حجم کف دارند، می‌تواند به تنظیم مقدار و خصوصیات کف کمک کند.

اصلاح‌ کننده بافت

این ماده می‌تواند به بهبود نرمی و لطافت مواد شوینده کمک کند. این ویژگی به ویژه در شوینده‌های بدن و صورت اهمیت دارد، جایی که نرمی و راحتی در تماس با پوست مهم است. همچنین در برخی از محصولات شوینده که دارای ویژگی‌های لایه‌ برداری هستند، می‌تواند به بهبود عملکرد لایه‌ برداری و توزیع یکنواخت ذرات کمک کند.

تثبیت‌ کننده

به‌ عنوان تثبیت‌ کننده در فرمولاسیون مواد شوینده، به حفظ ویژگی‌های فیزیکی و شیمیایی محصول در طول زمان کمک می‌کند. این ویژگی به جلوگیری از تغییرات در قوام و کارایی محصول کمک می‌کند.همچنین این ماده به جلوگیری از ته‌ نشینی و جدا شدن مواد در فرمولاسیون کمک می‌کند و به پایداری کلی محصول افزوده می‌شود.

تأثیر بر پراکندگی

این ماده به بهبود پراکندگی مواد فعال در فرمولاسیون کمک می‌کند. این ویژگی به توزیع یکنواخت مواد شوینده بر روی سطح و افزایش کارایی محصول کمک می‌کند.

خاصیت ضد آب و ضد چربی

این ماده به افزایش توانایی حل شدن چربی‌ها و آلودگی‌ها در محلول‌های شوینده کمک می‌کند، که این ویژگی به بهبود عملکرد شوینده‌ها در از بین بردن لکه‌ها و چربی‌ها موثر است. همچنین به جذب و حذف چربی‌ها و سایر آلودگی‌ها از سطح کمک می‌کند و به بهبود عملکرد پاک‌ کنندگی محصول کمک می‌کند.

کاربرد HPMC در غلظت دهندگی

عملکرد HPMC  با افزایش ویسکوزیته محلول‌های آبی همراه است. هنگامی که این ماده به آب یا محلول‌های دیگر اضافه می‌شود، به‌ طور قابل توجهی باعث افزایش غلظت و چسبندگی محلول می‌شود. این ویژگی به‌ ویژه در محلول‌های رقیق و محصولات مایع اهمیت دارد.همچنین این ماده به‌ طور کامل در آب سرد حل می‌شود و در نتیجه، بدون نیاز به حرارت اضافی، به افزایش غلظت کمک می‌کند. این ویژگی باعث سهولت استفاده و فرمولاسیون محصولات می‌شود.

مزایا و ویژگی‌های غلظت‌دهی با HPMC

کنترل دقیق ویسکوزیته

امکان کنترل دقیق ویسکوزیته محلول‌ها را فراهم می‌کند، که به تولید محصولات با قوام مورد نظر کمک می‌کند.

پایداری طولانی‌ مدت

به پایداری طولانی‌مدت محلول‌ها و محصولات کمک می‌کند و از جداسازی و ته‌ نشینی جلوگیری می‌کند.

حلالیت آسان

این ماده به‌راحتی در آب سرد حل می‌شود و نیازی به حرارت اضافی ندارد، که این ویژگی به سادگی فرآیند تولید کمک می‌کند.

تنوع کاربرد

به‌ عنوان غلظت‌ دهنده در انواع مختلف محصولات و صنایع کاربرد دارد و ویژگی‌های خاص آن به بهبود عملکرد و کیفیت محصولات کمک می‌کند.

نکات ایمنی و MSDS ماده HPMC

شناسایی محصول

HPMC، شماره CAS: 9004-65-3

ویژگی‌های فیزیکی

پودر سفید، حل شدن در آب سرد، pH محلول: 4-8

خطرات شیمیایی

به‌ طور کلی بی‌خطر، اما ممکن است باعث تحریک خفیف پوست و چشم شود.

اقدامات اضطراری

در صورت تماس با پوست، با آب بشویید؛ در صورت تماس با چشم، با مقدار زیادی آب شستشو دهید؛ در صورت استنشاق، به مکان هوادار بروید.

ذخیره‌ سازی و حمل و نقل

در مکان خشک و خنک نگهداری شود، از رطوبت و حرارت مستقیم محافظت شود.

تجهیزات حفاظتی

استفاده از دستکش و عینک ایمنی در صورت نیاز.

نتیجه‌ گیری

HPMC یا هیدروکسی پروپیل متیل سلولز یک پلیمر سنتزی است که از سلولز تولید می شود و در صنایع مختلف از جمله صنایع دارویی، آرایش و بهداشتی، ساختمانی و … کاربردهای فراوانی از جمله قابلیت حل شدن در آب و خواص ژل‌ دهی و غلظت دهندگی دارد.

سوالات متداول

:HPMC CAS Number

شماره 3-65-9004 می باشد.

HPMC مخفف چیست؟

مخفف Hydroxypropyl Methyl Cellulose می باشد.

منابع

PubChem   , ScienceDirect